[发明专利]磁性角度-位置传感器

说明书

本申请是申请号为200580004213.0、国际申请日为2005年2月4日、 发明名称为“磁性角度-位置传感器”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及磁性角度-位置传感器，特别是涉及用于调节废气循环系统的 阀的磁性角度-位置传感器。

发明的背景

这样的阀包括两个安装成彼此相对旋转运动的承载元件，例如阀体和流量 调节蝶形阀的轴(或阀控制轴)，加上安装于承载元件之间的磁性角度-位置 传感器。该传感器首先包括确定工作区域界限的磁性部件，在工作区域中分布 着具有垂直于旋转轴的磁力线的磁场，其次还包括至少具有一个在垂直于磁力 线平面的平面内在工作区域中延伸的磁敏探头的检测器部件，以便提供作为 探头相对于它相交的磁力线的角度方向的函数的电信号。

通常，期望获得传递线性信号的传感器。然而这个对于线性要求意味着必 须对磁性部件给出复杂的结构，使得形成的信号对在工作区域中相对于其标称 位置偏离的探头非常敏感。

发明目的

发明的目的是提供一种对相对于磁性部件的探头定位较不敏感的磁性角 度-位置传感器。

发明简要

根据本发明，磁性部件包括两块平行的磁铁部分以及两块垂直于磁铁延伸 并遮盖其末端的铁磁材料的细长磁极片。

这样的配置使得有可能在工作区域内建立具有从一个磁极片垂直于那里 延伸到另一个磁极片的磁力线、使得磁力线全部彼此平行的大致均匀的磁场。

因而，无论探头在工作区域中在怎样的位置，探头都与都处于相同角度和 都具有相同强度的磁力线相交，使得来自探头的信号与工作区域内探头的位置 无关。从而与传感器相关联的部件的装配容差对传感器进行角度检测的质量没 有影响。

此外，磁性部件的制作特别简单。

在本发明的变化实施例中，磁铁部分是条形磁铁。条形磁铁然后与磁极片 合作以形成确定工作区域界限的磁框。

在本发明的另一个变化实施例中，磁性部件包括具有形成磁铁部分的凸边 以及形成磁铁部件的底部的腹板的U形磁铁。

因此，磁铁部件采取了盘的形式，并且磁铁的底板有助于增加工作区域中 的磁场强度，从而提高传感器的灵敏度。

根据本发明的一个特定方面，磁极片具有被削角的端部。因此，削边引导 磁力线并限制在磁极片端部的磁损耗，由此也有可能增加磁场的强度并从而提 高传感器的灵敏度。

根据本发明的另一个特定方面，传感器被用这样的方式连接到两个承载元 件，使得探头在来自检测器的信号基本上为线性的检测范围内移动。从而，传 感器获得大致线性的响应，而不必为磁极片提供特定的形状。

附图简述

根据参照附图中的图形所给出的以下描述能够更好地理解本发明，其中：

图1是本发明的磁性角度-位置传感器的分解透视图；

图2是在第一变化实施例中的角度-位置传感器的磁性部件的透视图；

图3是在第二变化实施例中的角度-位置传感器的磁性部件的分解透视 图；

图4是在其中示出磁力线的磁性部件的平面图；以及

图5是根据作为传感器安装于其上的两个承载元件之间相对角度位置的 函数的来自霍尔效应传感器的信号的变化所绘制的曲线图。

发明详细描述

参照图1，本发明的传感器按传统方式安装在包括第一承载元件1和 第二承载元件2的装置中，该装置的元件围绕旋转轴X彼此相对旋转运动。 第一承载元件由例如固定到控制轴10的端部的板1构成，控制轴10用于 控制安装到阀体内枢轴的蝶形阀部件的位置，而第二承载元件是固定到阀 体的板2。

磁性角度-位置传感器首先包括固定到第一承载元件1并在内部确定 工作区域4的界限的磁性部件3，其次还有包括固定到第二承载元件2的磁 敏探头5的检测器部件。作为示例，探头5是霍尔效应型，或者可以具有 磁敏型性质。

在图1中，示出了在装配之前的元件1和2。在装配后，探头5在工 作区域4内伸展。

自图2示出的第一变化实施例中，磁性部件3是用框的形式并包括平 行布置以确定框的两侧界限的两块条形磁铁、以及垂直于条形磁铁6布置 以确定框其它两侧界限的铁磁材料的两块磁极片。磁极片7遮盖条形磁铁6 的端部并在框的转角具有削边11。